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关于风电机组电力电缆载流量的研究
发布时间：2015-03-02     来源： 中国风能协会 作者:陈林 王宝归 喻勇
本文摘要：随着风力发电技术的进一步发展，风电机组越来越被应用于更加恶劣的环境中(高严寒、高辐射、高腐蚀、高海拔等环境)，环境条件的变化必然会影响到电力电缆的载流量。一个科学、准确的电力电缆载流量计算，才能既保证风电机组电气系统安全可靠运行，又节约成本。
 
　　二、电缆敷设方式的影响
 
　　电缆排列方式包括电缆敷设桥架形式、电缆之间的敷设距离等因素。这些因素通过不同方式影响电缆区域的温度场分布，从而对电缆载流量产生影响。表3是不同敷设方式电缆载流量的修正系数表。风电机组的电缆敷设往往是几种方式的组合。在机舱中一般是水平三角形敷设，塔筒扭缆处为垂直接触式敷设，塔筒内为垂直三角形敷设。
 
　　三、海拔高度的影响
 
　　海拔升高、空气密度降低、散热的对流作用减弱，对于敷设在塔筒内部电缆，以空气为冷却介质，其温升就会随之升高，载流量会下降，影响电力电缆的使用寿命。海拔每升高100m，电力电缆的温升增加0.1-0.5(一般在0.4以下)，而气温随海拔高度的升高而降低，直减率为海拔每升高100m气温约降低0.6，可以部分补偿由海拔高度升高对电力电缆温升的影响。因此海拔升高对电力电缆温升的影响不大。一般情况下，海拔高度与电力电缆载流量的修正系数关系见表4：
 
　　此外，高海拔地区辐射强度比较强烈，使空气容易电离而导致外绝缘强度和电晕起始电压降低。同时，随着海拔的升高，绝对湿度与介电强度的降低都会导致绝缘强度的降低。因此需要考虑风电机组电力电缆的绝缘强度。
 
　　四、其它因素的影响
 
　　在风电机组电力电缆载流量的估算中，风电机组电力系统的电流谐波含量、功率因素以及电缆不均流性的大小，是影响电力电缆实际载流量的重要因素，这些因素都会使电缆的实际载流量高于风电机组的额定电流。
 
　　实际应用
 
　　一、1.5MW双馈风电机组电缆选型
 
　　在南车风电的1.5MW高原风电机组设计中，充分考虑了上述因素，并据表5进行了选型设计。
 
　　WT1500D88高原型风电机组的主要电气参数为：
 
　　a)发电机转子最大电流500A;
 
　　b)发电机转子冲击电压2000Vpk;
 
　　c)发电机定子最大电流1347A;
 
　　d)发电机定子冲击电压690Vrms;
 
　　转子侧电缆选型：500÷0.57=877A转子侧电缆选型优选：2根1.8/3kV-150mm2电缆;
 
　　定子侧电缆选型：1347÷0.57=2363A
 
　　定子侧电缆可选型为4根0.6/1kV-185mm2电缆，5根0.6/1kV-150mm2电缆;
 
　　从成本考虑最优选择为：5根0.6/1kV-150mm2电缆。

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关键词：风电技术 风电机组 载流量

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